(57)【要約】  【課題】  建物内の二酸化炭素濃度の管理を行い、過剰に取り込んだ外気の熱処理に伴うエネルギーを削減すること。  【解決手段】  管理システム１は、管理装置２にネットワーク３を通じて各計器類５ａ，５ｂ，５ｃを接続することにより構成する。空調機器が設置された区画には室温を測る温度計５ａと二酸化炭素濃度を測るＣＯ２濃度計５ｃを、ビルの外部には外気温を測る温度計５ｂを設ける。管理装置２のコンピュータ本体２ａは、空調機器の冷暖房運転時に室内の二酸化炭素濃度が基準値以下であれば過剰に外気を導入している「適切でない状態」と判定し、この結果をモニター２ｃに表示する。外気冷房の運転や中間期モードの運転では熱処理のためのエネルギー消費をほとんど伴わないので、二酸化炭素濃度が低くても「適切な状態」と判定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調機器が設置された室内の二酸化炭素濃度を測定する測定手段と、
この測定手段による室内の二酸化炭素濃度と予め設定した基準値とを比較して、空調機器の冷暖房運転時の外気導入量が適切であるかどうかを判定する判定手段と、
前記判定結果を表示する表示手段とを具備し、
前記空調機器の冷暖房運転時に過剰に導入される外気に対する熱処理を避けてエネルギー消費を減らすことを特徴とする空調機器の管理システム。
【請求項２】
前記測定手段が外気温度と室内温度とを測定し、
前記判定手段が、前記測定手段による外気温度と室内温度から空調機器の外気冷房の運転動作を判別して、二酸化炭素濃度が基準値を下回っていても外気導入量を適切なものと判定することを特徴とする請求項１に記載の空調機器の管理システム。
【請求項３】
空調機器が設置された室内の二酸化炭素濃度を測定手段により測定させ、
この二酸化炭素濃度と予め設定した基準値とを比較して、空調機器の冷暖房運転時の外気導入量が適切であるかどうかを判定手段により判定させ、
この判定結果を表示手段により表示させ、
前記空調機器の冷暖房運転時に過剰に導入される外気に対する熱処理を避けてエネルギー消費を減らすことを特徴とする空調機器の管理システム用コンピュータプログラム。
【請求項４】
前記測定手段により外気温度と室内温度とを測定させ、
前記判定手段により前記外気温度と室内温度から空調機器の外気冷房の運転動作を判別させ、二酸化炭素濃度が基準値を下回っていても外気導入量を適切なものと判定させることを特徴とする請求項１に記載の空調機器の管理システム用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルなどの建物のエネルギー管理において、特に空調機器の外気の取り込み量の適否を評価するための空調機器の管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外気温度が室内温度よりも低い時に、外気を室内に取り入れ、室内温度と室内設定温度との差を最小にするようにモータを制御して、外気冷房を利用する換気装置が知られている（特許文献１参照）。また、室内目標温度が外気温度に近い場合に、外気導入量を増大させて空気の浄化を行いつつ室内目標温度に近づけて、外気冷房により消費エネルギーを節減することが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平３−１６４６３７号公報
【特許文献２】特開平７−２１７９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の外気冷房を空調機器に採用すると、冬期や中間期の冷房運転時には、外気冷房によりエネルギー消費量を抑えることがきるが、通常の冷暖房運転時には、外気を導入して室温を設定値にするための熱処理にエネルギーを消費する。室内の二酸化炭素濃度は、1000ppmを超えない範囲で行えば衛生上支障ないが、二酸化炭素濃度に関する環境基準がさらに低く規定されていることや、空調機器の外気の導入量が最大負荷（定員収容時の排出二酸化炭素量）を見込んで設計された固定値のまま冷暖房運転を行うことなどが原因となって、実際には過剰に外気が取り込まれており、外気に対する熱処理のためのエネルギーが無駄になっている。一方、温度制御だけでなく、二酸化炭素濃度から外気導入量を自動調整する空調機器は高価になってしまうし、二酸化炭素濃度の管理には専門的知識を有する者でなければ困難である。
そこで、本発明は、建物内の二酸化炭素濃度の管理を容易に行え、高価な空調機器を用いることなく、既存の空調機器の適正な運転により外気の無駄な取り込みを防止し、これに伴うエネルギーの消費を削減することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明においては、空調機器Ｍが設置された室内の二酸化炭素濃度をＣＯ２濃度計５ｃのような測定手段により測定し、この二酸化炭素濃度と予め設定した基準値とを比較して、空調機器Ｍの冷暖房運転時の外気導入量が適切であるかどうかをコンピュータ本体２ａのような判定手段により判定させ、この判定結果をモニター２ｃのような表示手段により表示することとして、空調機器Ｍの冷暖房運転時に過剰に導入される外気に対する熱処理を避けてエネルギー消費を減らすようにした。
また、室温計５ａ外気温計５ｂのような測定手段により室内温度と外気温度とを測定し、判定手段がこれらの温度から空調機器Ｍの外気冷房の運転動作を判別して、二酸化炭素濃度が基準値を下回っていても外気導入量を適切なものと判定するようにして、外気冷房時の外気の導入を制限しないようにした。
【発明の効果】
【０００５】
本発明においては、建物内の二酸化炭素濃度を専門的知識を有することなく容易に管理できるから、高価な空調機器を用いることなく、身体の健康に影響を与えることのない範囲で、冷暖房運転時に外気を適切量だけ導入して、外気を熱処理するためのエネルギー消費を削減することができる。また、外気冷房の運転時に外気の導入を妨げることがないという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の実施の一形態を説明する。図１は本発明に係る空調機器の管理システムの概略的構成図、図２は管理システムの外気導入の適否判定に関するフローチャート、図３は二酸化炭素濃度に関する表示装置の画面構成図、図４は同じく他の画面構成図である。
【０００７】
図１において、管理システム１は、ビルＢ内の照明、空調、給湯等のためにエネルギーを消費する複数の設備機器のエネルギーの需給を総合的に管理する。この管理システム１は、エネルギー管理の一環として、設備機器のうち特に空調機器Ｍについて、室内温度、外気温度及び室内の二酸化炭素濃度に関するデータを取得し、空調機器Ｍを最適な稼働状態に制御する。空調機器Ｍは冷暖房時に外気を取り込むので、室内の二酸化炭素濃度を低減させるが、過剰な外気の導入はそれに対する熱処理のためのエネルギーが無駄になるので、これを防止するために管理システム１は室内の二酸化炭素濃度を管理する。管理システム１は、他の設備機器と共に空調機器Ｍを総合的に管理する管理装置２に、ネットワーク３を通じプログラマブルロジックコントローラ（以下ＰＬＣという）４を介して各計器類が夫々接続されることにより構成される。
【０００８】
ビルＢ内には各空調機器Ｍが管理する区画ごとに室温を測る温度計５ａと二酸化炭素濃度を常時測定するＣＯ２濃度計５ｃが、ビルの外部には外気温を測る温度計５ｂが設けられている。これら温度計５ａ，５ｂ、ＣＯ２濃度計５ｃは測定手段を構成し、管理装置２にネットワーク３を通じて測定データを送る。
【０００９】
管理装置２は、コンピュータ本体２ａとキーボード２ｂとモニター２ｃとを備えたコンピュータシステムによって構成される。コンピュータ本体２ａは判定手段を構成し、空調機器Ｍを含む設備機器、ネットワーク３、ＰＬＣ４、計器類５ａ，５ｂ，５ｃ、キーボード２ｂ及びモニター２ｃ並びに管理データを管理制御するためのコンピュータプログラムが組み込まれている。コンピュータ本体２ａには、管理データを格納するデータベースが構築された記憶手段を内蔵する。モニター２ｃは各種管理データ及び情報を表示する表示手段を構成する。
【００１０】
コンピュータ本体２ａは、温度計等５ａ，５ｂ，５ｃにより取得した測定データを元に他の管理データを算出したり、管理データをグラフ化する。特にコンピュータ本体２ａは、空調機器Ｍの外気導入量の適否判定を行う。この判定は、ＣＯ２濃度計５ｃにより室内の二酸化炭素濃度を常時測定し、基準値以下であれば過剰に外気を導入している「適切でない状態」と判断する。基準値を越えれば適度に外気を導入している「適切な状態」と判断する。外気冷房の運転や中間期モードの運転では熱処理をほとんど伴わないので、二酸化炭素濃度が低くても「適切な状態」と判断する。測定データ及び判定結果は図３に示すような表６としてモニター２ｃに表示する。また、これらのデータを図４に示すようなグラフ８としてモニター２ｃに表示する。
【００１１】
モニター２ｃは、コンピュータ本体２ａのコンピュータプログラムを起動させて必要な操作により、図３、図４に示すような画面を表示する。即ち、図３に示す画面では、空調機器Ｍが設置された部屋ごとについて、計測日、空調機器Ｍの冷暖房・中間期モードの別、室内二酸化炭素濃度、管理目標値、管理基準値、室温、外気温、外気冷房の有効・無効の別、色分けによる判定結果などを夫々まとめた表６を表示する。図４に示す画面では、空調機器Ｍが設置された区画の二ヶ月ごとの二酸化炭素濃度の変化をまとめた棒グラフ８を表示する。このグラフ８中には二酸化炭素濃度の管理目標値及び管理基準値も表示されて、比較評価することができる。なお、各画面にはポインティングデバイスなどのポインタで押しボタン操作が可能な各種ボタンアイコン７も表示される。表６を表示する画面内で所定のボタンアイコン７を操作することによって、グラフ８の画面に切り替え表示できる。また、「判定」ボタンアイコン７により空調機器Ｍの外気導入の適否が判定処理が実行される。
【００１２】
この空調機器の管理システム１においては、図２に示すように、ビルＢ内の空調機器Ｍが設置された区画の二酸化炭素濃度をＣＯ２濃度計５ｃで測定し（ステップＳ１）、また空調機器Ｍの冷暖房・中間期の運転モードの別を二酸化炭素濃度のデータと共にネットワーク３を通じて管理装置２に入力し（ステップＳ２）、コンピュータ本体２ａのデータベースに格納する。コンピュータ本体２ａは、必要な操作に基づいて外気導入量の適否を判定する（ステップＳ３）。二酸化炭素濃度の基準値は例えば８００ppmと設定する。暖房運転モードにおいて二酸化炭素濃度が基準値以下のときには、空調機器Ｍの暖房運転中の外気導入量が多過ぎて熱処理のエネルギーが無駄になっているので、「適切でない状態」と判断し、基準値を越えているときには、必要な外気に対する熱処理のエネルギーを消費しているので、「適切な状態」と判断する（ステップＳ４）。中間期運転モードにおいては外気に対して熱処理がほとんど行われないので、熱処理のためのエネルギーを消費することがほとんどなく、基準値に対する二酸化炭素濃度の高低がエネルギー消費の観点から問題とならず、「適切な状態」と判断する（ステップＳ４）。冷房運転モードにおいては、温度計５ａにより測定した室温と温度計５ｂにより測定した外気温との温度差を算出し（ステップＳ５）、この温度差が例えば予め設定した基準温度差５℃以下であれば（ステップＳ６）、二酸化炭素濃度が基準値以下のときに、「適切でない状態」と判断し、基準値を越えているときに、「適切な状態」と判断する（ステップＳ４）。一方、冷房運転モードにおいて、室温と外気温との温度差（ステップＳ５）が基準温度差を越えていれば（ステップＳ６）、外気冷房の運転モードとなるので、外気に対して熱処理がほとんど行われないので、基準値に対する二酸化炭素濃度の高低如何に関わらず、「適切な状態」と判断する（ステップＳ４）。コンピュータ本体２ａはこれらのデータを表６に表示すると共にグラフ８にまとめ（ステップＳ７）、必要に応じてモニター２ｃに表示する。従って、この判定に基づいて、空調機器Ｍのダンパを調整する等の対処を講ずることができる。
【００１３】
なお、エネルギー管理システム１の管理装置２は、ビルＢ内の各設備機器Ｍを監視する中央監視装置のコンピュータで兼用するものであってもいいし、独立したコンピュータを別途設置したり、これを中央監視装置と通信手段で連携させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、ビルなどの建物に設置された空調機器の外気の取り込み量の適否を評価するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る空調機器の管理システムの概略的構成図である。
【図２】室内の二酸化炭素濃度に関する管理システムのフローチャートである。
【図３】室内の二酸化炭素濃度に関する表示装置の画面構成図である。
【図４】室内の二酸化炭素濃度に関する表示装置の他の画面構成図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    管理システム
２    管理装置
２ａ  コンピュータ本体（判定手段）
２ｂ  キーボード
２ｃ  モニター（表示手段）
３    ネットワーク
５ａ  室内温度計（測定手段）
５ｂ  外気温度計（測定手段）
５ｃ  二酸化炭素濃度計（測定手段）
Ｍ    空調機器
【図１】
2005061800.tif 000003
【図２】
2005061800.tif 000004
【図３】
2005061800.tif 000005
【図４】
2005061800.tif 000006